JP2010023657A - Electric power steering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は操舵部材の操作によりステアリング軸に加えられる操舵トルクに基づいてモータを駆動し、車両の操舵を補助する電動パワーステアリング装置に関する。 The present invention relates to an electric power steering device that assists steering of a vehicle by driving a motor based on a steering torque applied to a steering shaft by operation of a steering member.
車両の操舵は、操舵部材としてのステアリングホイールの回転操作を、ステアリング軸を介して舵取機構に伝え、該舵取機構の動作により操舵用の車輪(一般的には左右の前輪)の向きを変えて実施される。近年の車両には、以上のような操舵を、操舵補助用のモータの動力を舵取機構に加えて補助する電動パワーステアリング装置が広く搭載されている。 In steering a vehicle, a rotation operation of a steering wheel as a steering member is transmitted to a steering mechanism via a steering shaft, and the steering wheels (generally, left and right front wheels) are directed by the operation of the steering mechanism. It is implemented by changing. In recent vehicles, an electric power steering device that assists the above steering by adding the power of a steering assist motor to a steering mechanism is widely installed.
最近では、ステアリングホイールの回転操作によりステアリング軸に加えられる操舵トルクに基づいて前記モータに供給すべき電流の目標値を求め、該目標値が予め定めた所定領域に存在するか否か判定し、目標値が所定領域に存在しない場合に、所定領域の上限値を示す信号をモータ駆動回路に出力する電動パワーステアリング装置が提案されている。この電動パワーステアリング装置によれば、誤って求められた目標値に基づいて前記モータが駆動され、操舵補助力が過大となることを防ぐことができる。 Recently, a target value of a current to be supplied to the motor is obtained based on a steering torque applied to the steering shaft by rotating the steering wheel, and it is determined whether or not the target value exists in a predetermined region, There has been proposed an electric power steering apparatus that outputs a signal indicating an upper limit value of a predetermined area to a motor drive circuit when the target value does not exist in the predetermined area. According to this electric power steering apparatus, it is possible to prevent the motor from being driven based on a target value that is erroneously obtained and the steering assist force from becoming excessive.
また特許文献1には、モータの駆動を制御するメインCPUと、該メインCPUの異常を判定するサブCPUとを備えた電動パワーステアリング装置が開示されている。メインCPUは、ステアリングホイールの回転操作によりステアリング軸に加えられる操舵トルクに基づいて前記モータに供給すべき電流の目標値を求め、該目標値を示す信号をモータ駆動回路に出力する。サブCPUは、予め定めた所定域に前記目標値が存在するか否か判定し、前記目標値が前記所定域に存在しない場合に、モータの停止を指令する信号をモータ駆動回路に発する。これにより、メインCPUの異常な動作により誤って求められた目標値に基づいて、前記モータが駆動されることを防ぐことができる。
一般に、電動パワーステアリング装置には、前記目標値と操舵トルクとの関係を示すマップが車速に応じて複数設定してある。最近では、運転者の操舵フィーリングを向上させることを目的として、マップに基づいて求めた目標値を、操舵角度、操舵速度等の操舵状態に応じて補正して補正目標値を求め、この補正目標値に基づいてモータを駆動制御するようにした電動パワーステアリング装置がある。
目標値が所定領域に存在するか否か判定する電動パワーステアリング装置において、前述した補正をすると、正しい補正目標値を求めているにも拘わらず、補正目標値が所定領域に存在しない場合がある。この場合、補正目標値を示す信号ではなく、所定領域の上限値を示す信号がモータ駆動回路に出力され、運転者の操舵フィーリングが悪化するという問題がある。 In the electric power steering apparatus that determines whether or not the target value exists in the predetermined region, if the above-described correction is performed, the correction target value may not exist in the predetermined region even though the correct correction target value is obtained. . In this case, not the signal indicating the correction target value but the signal indicating the upper limit value of the predetermined region is output to the motor drive circuit, which causes a problem that the driver's steering feeling deteriorates.
またサブCPUを備えた電動パワーステアリング装置において、前述した補正をすると、補正目標値が前記所定域に存在しなくなって、メインCPUは正常に動作しているにも拘わらず、メインCPUの異常を示す信号がサブCPUからモータ駆動回路に出力されることがある。この場合、モータは停止し、操舵補助力が失われるため、運転者の操舵フィーリングが悪化するという問題がある。
これらの運転者の操舵フィーリングが悪化するという問題は、特に大きな操舵補助力が必要とされる低速走行時に顕著である。
Further, in the electric power steering apparatus having the sub CPU, when the above-described correction is performed, the correction target value does not exist in the predetermined range, and the main CPU is operating normally although the main CPU is operating normally. A signal may be output from the sub CPU to the motor drive circuit. In this case, the motor is stopped and the steering assist force is lost, so that the driver's steering feeling is deteriorated.
The problem that the driver's steering feeling deteriorates is particularly noticeable during low-speed traveling where a large steering assist force is required.
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、前記目標値を車両の操舵状態に応じて補正しても、操舵フィーリングが悪化しない電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an electric power steering device in which the steering feeling does not deteriorate even when the target value is corrected according to the steering state of the vehicle.
第1発明に係る電動パワーステアリング装置は、操舵補助用のモータと、車両の操舵状態に応じて決定した目標電流に基づいて、前記モータの駆動を制御する制御手段と、前記目標電流が所定の範囲に存在しない場合に前記制御手段が異常であると判定する判定手段とを備える電動パワーステアリング装置において、前記車両の走行速度の遅速に応じて範囲が広狭となるように、前記範囲を設定する設定手段を備えることを特徴とする。 An electric power steering apparatus according to a first aspect of the present invention includes a steering assist motor, control means for controlling driving of the motor based on a target current determined according to a steering state of the vehicle, and the target current is a predetermined value. An electric power steering apparatus comprising: a determination unit that determines that the control unit is abnormal when the control unit is not present in the range. The range is set so that the range is widened according to the slowness of the traveling speed of the vehicle. A setting means is provided.
第2発明に係る電動パワーステアリング装置は、前記設定手段は、前記車両の走行速度の遅速に応じて前記範囲が連続的に広狭となる関数に基づいて、前記範囲を設定するようにしてあることを特徴とする。 In the electric power steering apparatus according to a second aspect of the invention, the setting means sets the range based on a function that continuously widens and narrows the range according to the slowness of the traveling speed of the vehicle. It is characterized by.
第3発明に係る電動パワーステアリング装置は、前記制御手段は、操舵部材に加えられる操舵トルクに基づいて定めた仮目標電流を、車両の操舵状態に応じて補正して、前記目標電流を決定するようにしてあることを特徴とする。 In the electric power steering apparatus according to a third aspect of the present invention, the control means corrects a temporary target current determined based on a steering torque applied to the steering member according to a steering state of the vehicle, and determines the target current. It is characterized by the above.
第4発明に係る電動パワーステアリング装置は、前記判定手段にて前記制御手段が異常であると判定した場合に、前記モータの駆動を停止する手段を備えることを特徴とする。 The electric power steering apparatus according to a fourth aspect of the present invention is characterized by comprising means for stopping driving of the motor when the determination means determines that the control means is abnormal.
第5発明に係る電動パワーステアリング装置は、前記操舵状態は、操舵角度又は操舵速度を含むことを特徴とする。 The electric power steering apparatus according to a fifth aspect is characterized in that the steering state includes a steering angle or a steering speed.
第1発明の電動パワーステアリング装置によれば、異常判定のための所定の範囲を変更することによって、車両の操舵状態に応じて決定した目標電流が前記所定の範囲から外れ、誤って異常判定される虞を回避し、目標電流を決定する際に実行される補正に起因して、操舵補助力が失われて操舵フィーリングが悪化することを防ぐことができる。また所定の範囲の変更を、前記車両の走行速度の遅速に応じて行うことによって、大きな操舵補助力が必要とされる低速走行時における操舵フィーリングの急激な悪化を防止することができる。 According to the electric power steering apparatus of the first aspect of the invention, by changing the predetermined range for abnormality determination, the target current determined according to the steering state of the vehicle deviates from the predetermined range, and the abnormality is erroneously determined. Therefore, it is possible to prevent the steering assist force from being lost and the steering feeling from being deteriorated due to the correction executed when determining the target current. In addition, by changing the predetermined range in accordance with the slowness of the traveling speed of the vehicle, it is possible to prevent a sudden deterioration in steering feeling during low-speed traveling that requires a large steering assist force.
第2発明の電動パワーステアリング装置によれば、車両の走行速度の遅速に応じて前記範囲が連続的に広狭となる関数に基づいて、前記範囲を設定することによって、車両の走行速度に応じた所定の範囲が設定され、前記判定手段は、車両の走行速度に応じた適切な判定を行うことができる。 According to the electric power steering apparatus of the second aspect of the invention, the range is set based on a function that continuously widens and narrows according to the slowness of the vehicle traveling speed, so that the range corresponds to the traveling speed of the vehicle. A predetermined range is set, and the determination means can make an appropriate determination according to the traveling speed of the vehicle.
第3発明の電動パワーステアリング装置によれば、前記目標電流を、操舵部材に加えられる操舵トルクに基づいて定めた仮目標電流を、車両の操舵状態に応じて補正して決定することによって、車両の操舵状態の変化に起因して、操舵補助力が失われ、操舵フィーリングが悪化することを防ぐことができる。 According to the electric power steering apparatus of the third invention, the target current is determined by correcting the temporary target current determined based on the steering torque applied to the steering member according to the steering state of the vehicle. It is possible to prevent the steering assist force from being lost and the steering feeling from being deteriorated due to the change in the steering state.
第4発明の電動パワーステアリング装置によれば、前記判定手段にて前記制御手段が異常であると判定した場合に、前記モータの駆動を停止することによって、制御手段の異常な動作により誤って求められた目標電流に基づいて、前記モータが駆動されることを防ぐことができる。 According to the electric power steering apparatus of the fourth aspect of the invention, when the control means determines that the control means is abnormal, the motor drive is stopped, thereby erroneously obtaining the abnormal operation of the control means. It is possible to prevent the motor from being driven based on the target current thus obtained.
第5発明の電動パワーステアリング装置によれば、操舵角度又は操舵速度の変化に起因して、操舵補助力が失われ、操舵フィーリングが悪化することを防ぐことができる。 According to the electric power steering device of the fifth aspect of the invention, it is possible to prevent the steering assist force from being lost and the steering feeling from being deteriorated due to a change in the steering angle or the steering speed.
(実施の形態1)
以下本発明を実施の形態1に係る電動パワーステアリング装置を示す図面に基づいて詳述する。図1は実施の形態1に係る電動パワーステアリング装置の構成を示す模式図である。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings showing an electric power steering apparatus according to
図示の電動パワーステアリング装置は、車体の左右方向に延設されたラックハウジング10の内部に軸長方向への移動自在に支持されたラック軸2と、ラックハウジング10の中途に交叉するピニオンハウジング20の内部に回転自在に支持されたピニオン軸3とを備えるラックピニオン式の舵取機構1を備えている。
The electric power steering apparatus shown in the figure includes a
ラックハウジング10の両側から外部に突出するラック軸2の両端は、操舵輪としての左右の前輪11、11のナックルアーム12、12に、各別のタイロッド13、13を介して連結されている。ピニオンハウジング20の上部に突出するピニオン軸3の上端は、上位置に対向するステアリング軸4の下端に連結されている。またピニオンハウジング20の内部に延びるピニオン軸3の下部には、図示しないピニオンが形成されており、該ピニオンは、ラックハウジング10との交叉部において、ラック軸2の外面に適長に亘って形成されたラック歯に噛合させてある。
Both ends of the
ステアリング軸4は、筒形をなすコラムハウジング31の内部に回転自在に保持され、該コラムハウジング31を介して、図示しない車室の内部に前方を下とした傾斜姿勢を保って取り付けてある。ステアリング軸4の両端は、コラムハウジング31の上下両側から外部に突出させてあり、下方への突出端は、前述の如くピニオン軸3に連結されており、上方への突出端には、操舵部材としてのステアリングホイール30が固設されている。
The
以上の構成により、ステアリングホイール30が左右に回転操作された場合、この回転がステアリング軸4を介してピニオン軸3に伝わり、該ピニオン軸3の回転が、ピニオンとラック歯との噛合部においてラック軸2の軸長方向の移動に変換される。このように生じるラック軸2の移動は両端のタイロッド13、13を介して左右の前輪11、11のナックルアーム12、12に伝わり、これらのナックルアーム12、12が押し引きされて左右の前輪11、11が操舵される。
With the above configuration, when the
図示の電動パワーステアリング装置は、以上の如くなされる操舵に際し、ステアリングホイール30の回転操作によりステアリング軸4に加えられる操舵トルクを検出するトルク検出装置5と、該トルク検出装置5の検出トルクに基づいて駆動される操舵補助用のモータ6とを備えている。
The illustrated electric power steering device is based on the
トルク検出装置5は、ステアリング軸4の中途をトーションバーを介して同軸上に連結された二軸に分割し、これらの二軸間に前記トーションバーの捩れを伴って生じる相対角変位を検出してステアリング軸4に加わる操舵トルクを求める公知の構成を有しており、図1中に破線により示す如く、コラムハウジング31の内側に設けてある。
The
操舵補助用のモータ6は、トルク検出装置5の配設部よりも下位置のコラムハウジング31の外側に、軸芯を略直交させて取り付けてあり、コラムハウジング31の内部に延びる出力軸の回転を、例えば、ウォーム及びウォームホイールを備えるウォームギヤ減速器により減速してステアリング軸4に伝え、該ステアリング軸4に回転力を付与するように構成されている。この構成により、ステアリング軸4に減速伝動される操舵補助用のモータ6の回転力は、ステアリング軸4の下端に連結されたピニオン軸3に伝わり、該ピニオン軸3の回転に応じたラック軸2の移動により、前述の如くなされる操舵が補助される。
The steering assisting motor 6 is attached to the outside of the
なお操舵補助用のモータ6は、ラックハウジング10又はピニオンハウジング20の外側に取り付け、ラック軸2又はピニオン軸3に伝動構成することもできる。ラック軸2への伝動は、モータ6の回転をボールねじ機構等の運動変換機構を介してラック軸2に伝え、該ラック軸2に軸長方向の移動力を加える構成により実現することができ、ピニオン軸3への伝動は、ステアリング軸4の場合と同様に実現することができる。
The steering assist motor 6 may be attached to the outside of the
電動パワーステアリング装置は、モータ6の駆動を制御する制御部40及び制御部40が異常である場合に、モータ6の駆動を停止させるフェイル処理部50を備えている。操舵補助用のモータ6は、制御部40からモータ駆動回路61を介して与えられる制御指令に従って駆動される。制御部40には、トルク検出装置5による操舵トルクの検出値及び車両の適宜部位に配された車速センサ7による車速の検出値が与えられている。また、操舵補助用のモータ6にはモータ電流センサ60が設けてあり、モータ電流センサ60により検出されるモータ6のモータ電流値は制御部40に与えられている。
The electric power steering apparatus includes a
制御部40はCPU、ROM及びRAMを備え、ROMに記憶された制御プログラムに従うCPUの動作によりアシスト制御を実行するようにしてある。このアシスト制御動作は、トルク検出装置5による操舵トルクの検出値を、車速に応じて複数記憶されている制御マップに従って仮目標電流を求め、この仮目標電流を、操舵角度、操舵速度等の操舵状態に応じて補正した目標電流に基づいてモータ駆動回路61に制御指令を発し、前述の如くなされる操舵を補助する公知の制御動作である。この制御動作の間、モータ電流センサ60によるモータ電流値は、操舵補助用のモータ6を駆動させる電流の増減のためのフィードバック情報として用いられる。
The
フェイル処理部50には、車速センサ7による車速の検出値及びモータ電流センサ60によるモータ6のモータ電流値が与えられている。
The
フェイル処理部50はCPU、ROM及びRAMを備え、ROMに記憶された制御プログラムに従うCPUの動作によりフェイル判定を実行するようにしてある。このフェイル判定動作は、所定域(フェイル判定域)にモータ電流センサ60によるモータ電流値が存在する否か判定する動作である。フェイル処理部50は、モータ電流センサ60によるモータ電流値がフェイル判定域に存在しないと判定した場合には、モータ駆動回路61に停止指令を出力する。
The
図2はフェイル処理部50が実行する機能を示す機能ブロック図である。フェイル処理部50は、フェイル判定域設定部51及び判定部52を備えている。フェイル処理部50に与えられている車速センサ7による車速の検出値は、フェイル判定域設定部51に与えられており、フェイル判定域設定部51は車速センサ7による車速の検出値に基づいてフェイル判定域を設定する。
またフェイル処理部50に与えられているモータ電流センサ60によるモータ電流値と、フェイル判定域設定部51にて設定されたフェイル判定域を示す情報とが判定部52に与えられており、判定部52は、モータ電流センサ60によるモータ電流値がフェイル判定域設定部51にて設定されたフェイル判定域に存在するか否か判定し、存在しない場合にモータ駆動回路61に停止指令を発する。
FIG. 2 is a functional block diagram showing functions executed by the
Further, the motor current value by the motor
図3は、制御部40のROMに格納してある制御マップ及びフェイル判定域設定部51にて設定されるフェイル判定域を示すグラフである。図中の横軸は、ステアリングホイール30が回転操作されることによって入力されるトルク、即ちステアリング軸4に加わる操舵トルクT[Nm]を示し、縦軸は目標電流I[A]を示している。
FIG. 3 is a graph showing a control map stored in the ROM of the
図中のハッチングにて示す領域は基準となるフェイル判定域A0を示している。またフェイル判定域A0を拡大した領域であって、車速V1に対応するフェイル判定域をA1、フェイル判定域A1を拡大した領域であって、車速V2に対応するフェイル判定域をA2、フェイル判定域A2を拡大した領域であって、車速V3に対応するフェイル判定域をA3としてある(V1>V2>V3)。 A hatched area in the figure indicates a reference failure determination area A0. Further, the fail determination area A0 is an expanded area, the fail determination area corresponding to the vehicle speed V1 is A1, the fail determination area A1 is expanded, the fail determination area corresponding to the vehicle speed V2 is A2, and the fail determination area. A region in which A2 is enlarged, and a fail determination region corresponding to the vehicle speed V3 is A3 (V1> V2> V3).
フェイル判定域設定部51は、車速の遅速に応じて、フェイル判定域が連続的に広狭となる予め記憶された関数、例えばフェイル判定域が線形的に広狭となる関数に基づいて、フェイル判定域A1〜A3を設定する。
The fail determination
また図中のf1〜f3は操舵トルク及び仮目標電流の関係を示す制御マップを例示したものであり、車速V1に対応する制御マップをf1、車速V2に対応する制御マップをf2、車速V3に対応する制御マップをf3としてある。 Further, f1 to f3 in the figure exemplify a control map showing the relationship between the steering torque and the temporary target current. The control map corresponding to the vehicle speed V1 is f1, the control map corresponding to the vehicle speed V2 is f2, and the vehicle speed V3. The corresponding control map is f3.
各制御マップf1〜f3は操舵トルクの増加と共に仮目標電流が増加する関数となっており、各制御マップf1〜f3に、所定の操舵トルクを適用した場合に求まる仮目標電流の大きさは、制御マップf3により求まる仮目標電流が最も大きく、次いで制御マップf2により求まる仮目標電流、制御マップf1により求まる仮目標電流の順に大きい。換言すれば、操舵トルクに対する仮目標電流は、車速が低くなるに従って大きく設定され、車速が高くなるに従って小さく設定される。なお制御マップf1〜f3により求まる仮目標電流は、フェイル判定域A0に存在する。 Each control map f1 to f3 is a function in which the temporary target current increases as the steering torque increases, and the magnitude of the temporary target current obtained when a predetermined steering torque is applied to each control map f1 to f3 is The temporary target current obtained from the control map f3 is the largest, followed by the temporary target current obtained from the control map f2 and the temporary target current obtained from the control map f1. In other words, the temporary target current with respect to the steering torque is set to increase as the vehicle speed decreases and is set to decrease as the vehicle speed increases. The temporary target current obtained from the control maps f1 to f3 exists in the fail determination area A0.
次にフェイル判定域と目標電流との関係について説明する。図4は図3の一部を拡大して、フェイル判定域、制御マップ、及び目標電流の関係を示したグラフである。 Next, the relationship between the fail determination area and the target current will be described. FIG. 4 is a graph in which a part of FIG. 3 is enlarged to show the relationship between the fail determination area, the control map, and the target current.
制御部40は、制御マップにより求めた仮目標電流を、操舵角度、操舵速度等の操舵状態に応じて補正し、目標電流を求める。図中、操舵トルクがTsであって、車速がV1である場合の目標電流としてFa1(Ts)を例示してあり、操舵トルクがTsであって、車速がV2である場合の目標電流としてFa2(Ts)を例示してあり、操舵トルクがTsであって、車速がV3である場合の目標電流としてFa3(Ts)を例示してある。目標電流Fa1(Ts)、目標電流Fa2(Ts)及び目標電流Fa3(Ts)はフェイル判定域A1、フェイル判定域A2及びフェイル判定域A3にそれぞれ存在している。
仮目標電流の補正によって、操舵トルクがTsであって、車速がV1である場合に目標電流Fa1(Ts)が求まり、操舵トルクがTsであって、車速がV2である場合に目標電流Fa2(Ts)が求まり、操舵トルクがTsであって、車速がV3である場合に目標電流Fa3(Ts)が求まったときには、補正に起因して、フェイル処理部50がモータ駆動回路61に停止指令を発することはない。
The
By correcting the temporary target current, the target current Fa1 (Ts) is obtained when the steering torque is Ts and the vehicle speed is V1, and when the steering torque is Ts and the vehicle speed is V2, the target current Fa2 ( When the target current Fa3 (Ts) is obtained when the steering torque is Ts and the vehicle speed is V3, the
図5は、フェイル処理部50のCPUが実行するフェイル判定の手順を示すフローチャートである。フェイル処理部50のCPUは、適宜のサンプリング周期で入力される車速センサ7の車速検出値を取り込む(ステップS1)。次にフェイル処理部50のCPUは、取り込んだ車速検出値に基づいて、フェイル判定域を設定する(ステップS2)。例えば、車速がV1である場合には、フェイル判定域A1を設定し、車速がV2である場合には、フェイル判定域A2を設定し、車速がV3である場合には、フェイル判定域A3を設定する。そしてフェイル処理部50のCPUは、モータ電流センサ60からモータ電流値を取り込む(ステップS3)。
FIG. 5 is a flowchart illustrating a fail determination procedure executed by the CPU of the
そしてフェイル処理部50のCPUは、設定したフェイル判定域にモータ電流値が存在するか否か判定する(ステップS4)。設定したフェイル判定域にモータ電流値が存在する場合には(ステップS4:YES)、フェイル判定を終了する。設定したフェイル判定域にモータ電流値が存在しない場合には(ステップS4:NO)、フェイル処理部50のCPUは、モータ駆動回路61に停止指令を発し(ステップS5)、フェイル判定を終了する。
Then, the CPU of the
設定したフェイル判定域にモータ電流値が存在する場合には、制御部40は正常に動作している。一方、設定したフェイル判定域にモータ電流値が存在しない場合には、制御部40に異常が発生している。この場合、フェイル処理部50からモータ駆動回路61に停止指令が出力され、モータ6の駆動が停止される。
When the motor current value exists in the set failure determination area, the
なお図2において、ステップS1及びステップS2は、フェイル判定域設定部51にて実行され、ステップS3〜ステップS5は、判定部52にて実行される。
In FIG. 2, step S <b> 1 and step S <b> 2 are executed by the fail determination
実施の形態1に係る電動パワーステアリング装置にあっては、異常判定のためのフェイル判定域を変更することによって、モータ電流センサ60によるモータ電流値がフェイル判定域から外れ、制御部40が誤って異常判定される虞を回避し、補正に起因して、操舵補助力が失われて操舵フィーリングが悪化することを防ぐことができる。また前記フェイル判定域の変更を、車速の遅速に応じて行うことによって、低速走行時には前記フェイル判定域を拡大し、大きな操舵補助力が必要とされる低速走行時における操舵フィーリングの急激な悪化を防止することができる。
In the electric power steering apparatus according to the first embodiment, by changing the fail determination area for abnormality determination, the motor current value by the motor
また実施の形態1に係る電動パワーステアリング装置にあっては、制御部40の異常な動作により誤って求められた目標電流に基づいてモータ6が駆動された場合に、ステアリングホイール30に異常な挙動が発生するが、高速走行時には、前記フェイル判定域を縮小しているので、目標電流と仮目標電流との差が大きくない場合でも、目標電流がフェイル判定域を外れていれば、モータ6の駆動が停止される。このため、高速走行時には、ステアリングホイール30の異常な挙動の回避を優先することができる。
In the electric power steering apparatus according to the first embodiment, when the motor 6 is driven based on the target current that is erroneously obtained by the abnormal operation of the
また実施の形態1に係る電動パワーステアリング装置にあっては、車速の遅速に応じてフェイル判定域の範囲が連続的に広狭となる関数に基づいて、フェイル判定域を設定することによって、車速に応じたフェイル判定域が設定され、フェイル処理部50は、車速に応じた適切な判定を行うことができる。
In the electric power steering apparatus according to the first embodiment, the vehicle speed can be adjusted by setting the fail determination area based on a function that the range of the fail determination area is continuously widened according to the slowness of the vehicle speed. A corresponding fail determination area is set, and the
また実施の形態1に係る電動パワーステアリング装置にあっては、操舵トルクに基づいて定めた仮目標電流を、車両の操舵状態に応じて補正して、前記目標電流を求めることによって、車両の操舵状態の変化に起因して、操舵補助力が失われ、操舵フィーリングが悪化することを防ぐことができる。 In the electric power steering apparatus according to the first embodiment, the temporary target current determined based on the steering torque is corrected according to the steering state of the vehicle, and the target current is obtained, thereby steering the vehicle. It is possible to prevent the steering assist force from being lost and the steering feeling from being deteriorated due to the change in the state.
また実施の形態1に係る電動パワーステアリング装置にあっては、フェイル処理部50にて制御部40が異常であると判定した場合に、モータ6の駆動を停止することによって、制御部40の異常な動作により誤って求められた目標電流に基づいて、モータ6が駆動されることを防ぐことができる。
Further, in the electric power steering apparatus according to the first embodiment, when the
また実施の形態1に係る電動パワーステアリング装置にあっては、操舵角度又は操舵速度の変化に起因して、操舵補助力が失われ、操舵フィーリングが悪化することを防ぐことができる。 In the electric power steering apparatus according to the first embodiment, it is possible to prevent the steering assist force from being lost and the steering feeling from being deteriorated due to a change in the steering angle or the steering speed.
なおモータ駆動回路61又はモータ6に異常が生じている場合にも、モータ電流センサ60によるモータ電流値に基づいて、フェイル処理部50にて異常を判定することができる。またモータ電流センサ60によるモータ電流値に代えて、制御部40にて求めた目標電流をフェイル処理部50に入力し、制御部40にて求めた目標電流がフェイル判定域に存在するか否かをフェイル判定部52にて判定する構成であっても良い。また車速に応じた複数のフェイル判定域を予め記憶しておき、フェイル判定域設定部51は、車速の遅速に応じて、記憶されたフェイル判定域を選択する構成であっても良い。
Even when an abnormality occurs in the
なお制御部40にて求めた目標電流に基づいて、制御部40はモータ駆動回路61に制御指令を発しているので、モータ電流センサ60によるモータ電流値は、制御部40にて求めた目標電流に対応している。
Since the
(実施の形態2)
以下本発明を実施の形態2に係る電動パワーステアリング装置を示す図面に基づいて詳述する。図6は制御部40が実行する機能を示す機能ブロック図である。
実施の形態1においては、フェイル処理部50がフェイル判定動作を実行するようにしてある。一方実施の形態2においては、制御部40自身が適正判定動作を実行するようにしてある。この適正判定動作は、所定領域(適正判定域)に目標電流が存在する否か判定する動作である。制御部40は、目標電流が適正判定域に存在しないと判定した場合には、適正判定域の境界値を示す信号をモータ駆動回路61に出力する。
(Embodiment 2)
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings showing an electric power steering apparatus according to a second embodiment. FIG. 6 is a functional block diagram showing functions executed by the
In the first embodiment, the
制御部40は、適正判定域設定部41、目標電流設定部42及び適正判定部43を備えている。制御部40に与えられている車速センサ7による車速の検出値は、適正判定域設定部41に与えられており、適正判定域設定部41は車速センサ7による車速の検出値に基づいて適正判定域を設定する。
The
制御部40に与えられているトルク検出装置5による操舵トルクの検出値は、目標電流設定部42に与えられており、目標電流設定部42は、操舵トルクの検出値から、車速に応じて複数記憶されている制御マップに従って仮目標電流を求め、この仮目標電流を、操舵角度、操舵速度等の操舵状態に応じて補正した目標電流を設定する。また適正判定域設定部41にて設定された適正判定域を示す情報と、目標電流設定部42にて設定された目標電流とが適正判定部43に与えられており、適正判定部43は、目標電流設定部42にて設定された目標電流が適正判定域設定部41にて設定された適正判定域に存在するか否か判定し、存在しない場合に、操舵トルクの検出値に対応した適正判定域の境界値にてモータ6を駆動させる境界値駆動指令をモータ駆動回路61に発する。
The detected value of the steering torque by the
図7は、制御部40のROMに格納してある制御マップ及び適正判定域設定部41にて設定される適正判定域を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing the control map stored in the ROM of the
図中のハッチングにて示す領域は基準となる適正判定域B0を示している。また適正判定域B0を拡大した領域であって、車速V1に対応する適正判定域をB1、適正判定域B1を拡大した領域であって、車速V2に対応する適正判定域をB2、適正判定域B2を拡大した領域であって、車速V3に対応する適正判定域をB3としてある。 A hatched area in the figure represents a reference appropriateness determination area B0. In addition, the appropriate determination area B0 is an expanded area, the appropriate determination area corresponding to the vehicle speed V1 is B1, the appropriate determination area B1 is expanded, and the appropriate determination area corresponding to the vehicle speed V2 is B2, the appropriate determination area An appropriate determination area corresponding to the vehicle speed V3, which is an enlarged area of B2, is B3.
適正判定域設定部41は、車速の遅速に応じて、適正判定域が連続的に広狭となる予め記憶された関数、例えば適正判定域が線形的に広狭となる関数に基づいて、適正判定域B1〜B3を設定する。
The appropriate determination
また図中のf1〜f3は操舵トルク及び仮目標電流の関係を示す制御マップを例示したものであり、車速V1に対応する制御マップをf1、車速V2に対応する制御マップをf2、車速V3に対応する制御マップをf3としてある。なお制御マップf1〜f3により求まる仮目標電流は、適正判定域B0に存在する。 Further, f1 to f3 in the figure exemplify a control map showing the relationship between the steering torque and the temporary target current. The control map corresponding to the vehicle speed V1 is f1, the control map corresponding to the vehicle speed V2 is f2, and the vehicle speed V3. The corresponding control map is f3. The temporary target current obtained from the control maps f1 to f3 exists in the appropriate determination area B0.
次に適正判定域と目標電流との関係について説明する。図8は図7の一部を拡大して、適正判定域、制御マップ、及び目標電流の関係を示したグラフである。 Next, the relationship between the appropriate determination area and the target current will be described. FIG. 8 is a graph in which a part of FIG. 7 is enlarged to show the relationship between the appropriate determination area, the control map, and the target current.
制御部40は、制御マップにより求めた仮目標電流を、操舵角度、操舵速度等の操舵状態に応じて補正し、目標電流を求める。図中、操舵トルクがTsであって、車速がV1である場合の目標電流としてFb1(Ts)を例示してあり、操舵トルクがTsであって、車速がV2である場合の目標電流としてFb2(Ts)を例示してあり、操舵トルクがTsであって、車速がV3である場合の目標電流としてFb3(Ts)を例示してある。また操舵トルクがTsである場合の適正判定域B1の上限値をG1(Ts)、操舵トルクがTsである場合の適正判定域B2の上限値をG2(Ts)、操舵トルクがTsである場合の適正判定域B3の上限値をG3(Ts)としてある。目標電流Fb1(Ts)、目標電流Fb2(Ts)及び目標電流Fb3(Ts)は適正判定域B1、適正判定域B2及び適正判定域B3にそれぞれ存在している。
仮目標電流の補正によって、操舵トルクがTsであって、車速がV1である場合に目標電流Fb1(Ts)が求まり、操舵トルクがTsであって、車速がV2である場合に目標電流Fb2(Ts)が求まり、操舵トルクがTsであって、車速がV3である場合に目標電流Fb3(Ts)が求まったときには、制御部40がモータ駆動回路61に境界値駆動指令を発することはない。
一方制御部40が、例えば操舵トルクがTsであって、車速がV1である場合に、適正判定域B1を超過した目標電流を求めた場合には、境界値駆動指令としての上限値G1(Ts)を示す信号をモータ駆動回路61に出力し、操舵トルクがTsであって、車速がV2である場合に、適正判定域B2を超過した目標電流を求めた場合には、境界値駆動指令としての上限値G2(Ts)を示す信号をモータ駆動回路61に出力し、操舵トルクがTsであって、車速がV3である場合に、適正判定域B3を超過した目標電流を求めた場合には、境界値駆動指令としての上限値G3(Ts)を示す信号をモータ駆動回路61に出力する。
The
By correcting the temporary target current, the target current Fb1 (Ts) is obtained when the steering torque is Ts and the vehicle speed is V1, and when the steering torque is Ts and the vehicle speed is V2, the target current Fb2 ( When the target current Fb3 (Ts) is obtained when the steering torque is Ts and the vehicle speed is V3, the
On the other hand, when the
図9は、制御部40のCPUが実行する適正判定の手順を示すフローチャートである。制御部40のCPUは、適宜のサンプリング周期で入力される車速センサ7の車速検出値を取り込む(ステップS11)。次に制御部40のCPUは、取り込んだ車速検出値に基づいて、適正判定域を設定する(ステップS12)。例えば、車速がV1である場合には、適正判定域B1を設定し、車速がV2である場合には、適正判定域B2を設定し、車速がV3である場合には、適正判定域B3を設定する。そして制御部40のCPUは、目標電流を設定する(ステップS13)。
FIG. 9 is a flowchart showing a procedure of appropriateness determination executed by the CPU of the
制御部40のCPUは、設定した適正判定域に目標電流が存在するか否か判定する(ステップS14)。設定した適正判定域に目標電流が存在する場合には(ステップS14:YES)、モータ駆動回路61に、目標電流にてモータを駆動させる指令を発する(ステップS15)。設定した適正判定域に目標電流が存在しない場合には(ステップS14:NO)、制御部40のCPUは、モータ駆動回路61に境界値駆動指令を発する(ステップS16)。
The CPU of the
設定した適正判定域に目標電流が存在する場合には、制御部40は適正な目標電流を求めている。この場合、制御部40からモータ駆動回路61に、目標電流にてモータを駆動させる指令が出力され、モータ6は目標電流にて駆動される。一方、設定した適正判定域に目標電流が存在しない場合には、制御部40が求めた目標電流は誤っている虞がある。この場合、制御部40からモータ駆動回路61に境界値駆動指令が出力され、モータ6は操舵トルクの検出値に対応した適正判定域の境界値にて駆動される。
When the target current exists in the set appropriate determination range, the
なお図6において、ステップS11及びステップS12は、適正判定域設定部41にて実行され、ステップS13は目標電流設定部42にて実行され、ステップS14〜ステップS16は、適正判定部43にて実行される。
In FIG. 6, steps S <b> 11 and S <b> 12 are executed by the appropriate determination
実施の形態2に係る電動パワーステアリング装置にあっては、操舵トルクに基づいて定めた仮目標電流を車両の操舵状態に応じて補正した目標電流が適正判定域を外れた場合に、制御部40は、適正判定域の境界値にてモータ6を駆動させる境界値駆動指令をモータ駆動回路61に発する。このため制御部40が求めた目標電流が誤っていた場合に、誤った目標電流にてモータ6が駆動され、操舵フィーリングが悪化することを防ぐことができる。
In the electric power steering apparatus according to the second embodiment, when the target current obtained by correcting the temporary target current determined based on the steering torque according to the steering state of the vehicle is out of the appropriate determination range, the
また実施の形態2に係る電動パワーステアリング装置にあっては、車速の遅速に応じて前記適正判定域の範囲が連続的に広狭となる関数に基づいて、前記適正判定域を設定することによって、車速に応じた適正判定域が設定され、制御部40は、車速に応じた適切な判定を行うことができる。
In the electric power steering apparatus according to the second embodiment, by setting the appropriate determination area based on a function that the range of the appropriate determination area continuously widens according to the slowness of the vehicle speed, An appropriate determination area according to the vehicle speed is set, and the
また実施の形態2に係る電動パワーステアリング装置にあっては、適正判定域を車速の遅速に応じて大小としているから、低速走行時には前記適正判定域を拡大し、大きな操舵補助力が必要とされる低速走行時における操舵フィーリングの急激な悪化を防止することができる。一方、高速走行時には前記適正判定域を縮小しているので、目標電流と仮目標電流との差が大きくない場合でも、目標電流が適正判定域を外れていれば適正判定域の境界値にてモータ6が駆動される。このため高速走行時には車両姿勢を保つことを優先させることができる。 In the electric power steering apparatus according to the second embodiment, since the appropriate determination area is made larger or smaller according to the slow speed of the vehicle speed, the appropriate determination area is enlarged and a large steering assist force is required when traveling at a low speed. This can prevent the steering feeling from abruptly deteriorating during low-speed traveling. On the other hand, since the appropriate judgment area is reduced during high-speed driving, even if the difference between the target current and the temporary target current is not large, if the target current is outside the appropriate judgment area, the boundary value of the appropriate judgment area The motor 6 is driven. For this reason, priority can be given to keeping the vehicle posture during high-speed traveling.
4 ステアリング軸、5 トルク検出装置、6 モータ、7 車速センサ、30 ステアリングホイール(操舵部材)、40 制御部、41 適正判定域設定部、42 目標電流設定部、43 適正判定部、50 フェイル処理部、51 フェイル判定域設定部、52 フェイル判定部、60 モータ電流センサ、61 モータ駆動回路 4 Steering shaft, 5 Torque detection device, 6 Motor, 7 Vehicle speed sensor, 30 Steering wheel (steering member), 40 Control unit, 41 Appropriate determination area setting unit, 42 Target current setting unit, 43 Appropriate determination unit, 50 Fail processing unit , 51 Fail determination area setting section, 52 Fail determination section, 60 Motor current sensor, 61 Motor drive circuit
Claims (5)
前記車両の走行速度の遅速に応じて範囲が広狭となるように、前記範囲を設定する設定手段を備えることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 A motor for assisting steering, a control means for controlling driving of the motor based on a target current determined according to a steering state of the vehicle, and the control means is abnormal when the target current is not within a predetermined range. In an electric power steering device comprising a determination means for determining that
An electric power steering apparatus comprising: setting means for setting the range so that the range becomes wider and narrower according to the slow speed of the vehicle traveling speed.
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